TWI399097B - 用於編碼視訊之系統及方法，以及電腦可讀取媒體 - Google Patents

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Description

用於編碼視訊之系統及方法，以及電腦可讀取媒體
本發明之實施例係關於多媒體影像處理。更特定言之，此等實施例係關於用於適應性地控制視訊編碼器中之數位視訊之數位位元率及壓縮品質之系統及方法。
本申請案主張2008年2月22日申請之美國臨時專利申請案第61/030,857之優先權，該案以全文引用之方式併入本文中。
數位視訊能力可併入至大範圍之器件中，包括數位電視、數位直播系統、無線通信器件、個人數位助理(PDA)、膝上型電腦、桌上型電腦、數位相機、數位記錄器件、蜂巢式或衛星無線電電話，及其類似物。此等及其他數位視訊器件可在產生、修改、傳輸、儲存、記錄及播放全運動視訊序列上提供勝於習知類比視訊系統之顯著改良。
已建立許多不同視訊編碼標準用於傳達數位視訊序列。舉例而言，動畫專家組(MPEG)已開發包括MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4之許多標準。其他編碼標準包括H.261/H.263、MPEG1/2/4及最新的H.264/AVC。
視訊編碼標準藉由以壓縮方式編碼資料而達成增大之傳輸速率。壓縮可減少需傳輸之資料總量用於有效地傳輸影像訊框。舉例而言，H.264標準利用經設計以促進經由比在無壓縮之情況下可達成之頻寬窄的頻寬進行視訊及影像傳輸的圖形及視訊壓縮技術。詳言之，H.264標準併有利用連續影像訊框之間的類似性(稱為時間或訊框間相關性)來提供訊框間壓縮之視訊編碼技術。訊框間壓縮技術藉由將影像訊框之基於像素的表示轉換為運動表示而利用跨越訊框之資料冗餘性。另外，視訊編碼技術可利用影像訊框內之類似性(稱為空間或訊框內相關性)，以便達成訊框內壓縮，其中影像訊框內之空間相關性可進一步被壓縮。訊框內壓縮通常係基於用於壓縮靜態影像之習知過程，諸如空間預測及離散餘弦變換(DCT)編碼。
為了支援該等壓縮技術，許多數位視訊器件包括用於壓縮數位視訊序列之編碼器，及用於解壓縮數位視訊序列之解碼器。在許多情況下，編碼器及解碼器包含對界定視訊影像之序列之訊框內的像素之模塊操作之整合的編碼器/解碼器(CODEC)。舉例而言，在H.264標準中，發送器件之編碼器通常將待傳輸之視訊影像訊框劃分為包含較小影像模塊之巨模塊。對於影像訊框中之每一巨模塊，編碼器搜尋相鄰視訊訊框之巨模塊以識別最為類似之巨模塊，且連同運動向量對該等巨模塊之間的差異進行編碼以用於傳輸，該運動向量指示使用來自參考訊框之哪一巨模塊用於編碼。接收器件之解碼器接收運動向量及經編碼之差異，且執行運動補償以產生視訊序列。
變換且接著量化巨模塊之間的差異。量化參數(QP)用以執行量化且因此將判定控制位元率及所恢復訊框品質。使用較高QP之量化對應於較低位元率及較低品質。使用較低QP之量化對應於較高位元率及較高品質。藉由調整QP，可實現不同的位元率及品質程度。
在一些實施例中，提供一種用於對視訊編碼之系統，該系統包含一儲存器，該儲存器包含一又包含巨模塊之視訊訊框。該系統亦包括：一量化模組，其經組態以選擇用於量化該巨模塊之量化參數之一範圍，其中該範圍為可能量化參數的一子集；一處理器，其經組態以判定該範圍中導致巨模塊之最佳量化的一量化參數；及一編碼器，其經組態以使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
在一些實施例中，提供一種用於對視訊編碼之系統，該系統包含用於接收包含用於量化之巨模塊之視訊訊框的構件；用於選擇用於量化巨模塊之量化參數之一範圍的構件，其中該範圍為可能量化參數的一子集；用於判定該範圍中導致巨模塊之最佳量化值的量化參數之構件；及用於使用該判定之量化參數對巨模塊進行編碼之構件。
在一些實施例中，提供一種用於對視訊編碼之方法，該方法包含：接收包含用於量化之巨模塊之視訊訊框；選擇用於量化該巨模塊之量化參數之一範圍，其中該範圍為可能量化參數的一子集；判定該範圍中導致巨模塊之最低失真值的量化參數；及使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
在一些實施例中，提供一種電腦可讀媒體，其包含一電腦可讀程式碼，該電腦可讀程式碼經調適以被執行而執行一方法，該方法包含：接收一包含一用於量化之巨模塊之視訊訊框；選擇用於量化該巨模塊之量化參數之一範圍，其中該範圍為可能量化參數的一子集；判定該範圍中導致巨模塊之最低失真值的量化參數；及使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
當結合圖式理解時，所揭示實施例之特徵、目標及優勢將自下文陳述之詳細描述變得較為顯而易見，遍及該等圖式，相同參考字元相應地一致。
本發明之實施例包括用於編碼待向使用者顯示之多媒體視訊之系統及方法。在一實施例中，該等系統及方法經調適以控制用於壓縮視訊之經編碼資料速率。在一些情況下，以無線方式或經由有線網路將視訊傳輸至一接收器用於顯示。壓縮視訊中之一步驟與量化所傳輸之視訊資料有關。量化涉及以一量化參數(QP)劃分視訊資料以將資料大小減小為較小、較可管理之形式。
因為並非所有視訊資料片段均含有相同量之資訊，所以可以不同QP以不同方式來量化不同視訊片段。若針對給定區段所選之QP過小，則經壓縮資料將具有良好品質，但將會經高度壓縮。此導致在將資料傳輸至接收器時高位元率的產生。相反，若所選QP過大，則將高度壓縮資料，且位元率將減小，因為存在較少位元待傳輸。然而，所傳輸之視訊訊框的品質將相對較低，因為每一訊框將由與QP較小之情況相比相對較少的位元表示。在一實施例中，本發明提供用於針對給定視訊片快速且準確地選擇適當QP之系統及方法。特定言之，本發明之實施例提供用於針對給定資料模塊選擇有可能含有合適QP之範圍的智慧型構件。
用於判定用於巨模塊之適當QP之一方法為「蠻力(brute-force)」法。蠻力實施包含使用一範圍之QP值對同一巨模塊進行多次編碼，且選擇最佳QP作為提供最小寫碼成本之QP值。可使用不同成本準則來判定針對特定巨模塊之適當QP。一成本量測被稱為位元率-失真成本(rate-distortion cost)，其被表達為位元率與失真之組合，
C=D+λR
其中D為原始視訊模塊與重建視訊模塊之間歸因於量化的失真，R為用以對輸入視訊模塊進行編碼之位元率(位元之數目)，且λ為固定參數。失真D及位元率R兩者為QP之函數，因為1)QP直接影響原始視訊模塊與重建視訊模塊之間的失真程度(較高QP意謂較高失真)；且2)直接與對量化殘餘係數進行編碼所需之位元數目有關(較高QP意謂較低位元率)。在一可能實施例中，λ可類似地取決於QP且可構成下式：
λmode =0.85*2(QP-12)/3
視應用而定，此等式中之係數將經變更以規定位元率對失真之重要性。此處，例如，隨著增大之QP，在選擇最佳值中向位元率給出增大之關聯性。
結果，成本C亦為QP之函數，C=C(QP)。在於給定一範圍之QP值的情況下對當前巨模塊進行多次編碼之後，可將用於巨模塊之最佳QP選擇為：
QPopt=arg min(C(QP))
如本文中所描述之一改良為針對規定QP快取一預設運動估計量且在計算針對搜尋範圍內之QP中之每一者的失真過程中使用此快取之運動估計。此快取雖然導致對潛在QP之成本之準確程度較低的量測，但節省相當多時間，因為無需針對每一潛在QP重複計算運動估計。
框間模式(Inter Mode)決定：
實施例預期用以增加巨模塊QP決定過程之編碼速度的技術。舉例而言，在模式決定期間(當編碼器在用於巨模塊之大量可能寫碼模式中選擇最佳寫碼模式時)，若考慮框間模式，則執行運動搜尋以決定最佳巨模塊分割及針對每一分割區之最佳運動向量(均在最佳化成本量度之方面)。編碼器可僅在針對標稱QP(其由終端使用者給定或由器件之品質控制規格決定)對巨模塊進行編碼時執行運動搜尋且儲存運動搜尋結果。在一實施例中，編碼器在後續編碼循環(關於巨模塊QP之不同值)中擷取所保存之運動資訊以替代再次調用運動搜尋。此確保係昂貴且耗時之過程的運動搜尋針對每一巨模塊僅執行一次。為了進一步減少決定最佳巨模塊QP所需之編碼時間，可使用以下額外技術：
框內模式(Intra Mode)決定：
在經框間寫碼之片(亦即，P片或B片)中，允許框內寫碼模式(空間預測)及框間模式(時間預測)兩者。因此，在P片及B片巨模塊之模式決定期間，亦可考慮框內寫碼模式。通常針對表示當前訊框中之新物件及/或景象改變的巨模塊選擇框內模式。然而，與框間模式決定(其中運動搜尋結果不受巨模塊QP之值的顯著影響)相比，框內模式決定取決於巨模塊QP之值。舉例而言，關於H.264/AVC，允許四個框內寫碼模式：框內4×4、框內8×8、框內16×16及IPCM。在前兩個模式中，將巨模塊分割為較小模塊(4×4或8×8)且以光柵掃描次序對其順序地預測。因此，當巨模塊QP改變時，所重建之模塊將改變，因此影響巨模塊中之後續模塊的預測及模式決定。在最佳方案中，框內模式決定應使用不同QP而重複。然而，此引起長的編碼時間。為了加速框內模式決定，可僅使用一個QP值。類似於框間模式決定，框內模式決定結果(其包括預測模式)可經儲存且在關於不同QP值之後續編碼循環中再用。雖然此可能引起歸因於非最佳框內模式決定之效能損失，但影響可保持為受到限制，因為通常框間片(P片或B片)中僅有限百分比之巨模塊經框內寫碼。為了進一步限制此非最佳框內模式決定之影響，編碼器可在且僅在以標稱QP進行之模式決定期間替代框間寫碼模式將框內寫碼模式選定為當前巨模塊之最佳寫碼模式的情況下決定針對不同QP值執行框內模式決定多次。
QP範圍限制：
相鄰巨模塊通常在空間上為相關的。此意謂相鄰巨模塊之最佳QP值通常為類似的。視巨模塊之已經寫碼之相鄰者的最佳QP值而定，該巨模塊之最佳QP的搜尋範圍可受到特定限制。以下偽碼提供此等約束之一個可能的實施：
注意，以上偽碼為處於視訊訊框/片之邊界上之巨模塊提供特殊狀況。對於此等邊界巨模塊，其相鄰者中之一或多者不可用。可使用多種方法來考慮此狀況，例如：1)在計算QP預測子時針對不可用相鄰者使用預設訊框/片層級QP；或2)測試差動QP值之全範圍。選項2)具有優勢在於其將藉由允許邊界巨模塊搜尋較廣範圍內之最佳QP值而減輕非邊界巨模塊之緩慢開始問題。
可使用多種方法來基於相鄰QP計算QP預測子。舉例而言，可使用左側及頂部相鄰者之平均QP。或者，可使用左側、頂部及左上部相鄰者之平均QP。或者，可使用左側、頂部、左上部及右上部相鄰者之平均QP。各種組合視對巨模塊編碼之次序而為可能的。
可針對不同類型之片使用決定當前QP值是否類似於QP預測子之不同方法。舉例而言，可對P片巨模塊應用[QPpred-2,QPpred+1]之範圍，而可對B片巨模塊應用[QPpred-1,QPpred+2]之範圍。
對QP搜尋範圍之條件限制有助於減少針對每一巨模塊執行之編碼循環的數目，因此加速編碼過程。然而，所強加之限制可能引起相較於竭盡式搜尋的某效能損失。該效能損失對於I片及P片中之巨模塊而言可能較為嚴重，因為I片及P片之位元率-失真效能將越過當前圖像組(GOP)傳播直至遭遇下一隨機存取點(在H.264/AVC中亦稱為IDR或瞬時解碼器再新圖像)。因此，一替代方案為放鬆或不施加對I片及P片巨模塊之條件QP限制。
圖1為說明實例系統100之方塊圖，其中源器件101經由通信鏈路109傳輸視訊資料之經編碼序列至接收器件102。源器件101及接收器件102均為數位視訊器件。詳言之，源器件101使用多種視訊壓縮標準中之任一者(包括先前所論述)對視訊資料進行編碼及傳輸。通信鏈路109可包含無線鏈路、實體傳輸線、基於封包之網路(諸如，區域網路、廣域網路或諸如網際網路之全球網路)、公眾交換電話網路(PSTN)或各種鏈路及網路之組合。換言之，通信鏈路109表示用於自源器件101將視訊資料傳輸至接收器件102的任何合適通信媒體或可能地不同網路及鏈路之集合。
源器件101可為能夠對視訊資料進行編碼及傳輸之任何數位視訊器件。舉例而言，源器件101可包括用於儲存數位視訊序列之記憶體103、用於對序列進行編碼之視訊編碼器104及用於經由通信鏈路109傳輸經編碼序列之傳輸器105。記憶體103可包含諸如硬碟上之動態記憶體或儲存器之電腦記憶體。接收器件102可為能夠接收並解碼視訊資料之任何數位視訊器件。舉例而言，接收器件102可包括用於接收經編碼數位視訊序列之接收器108、用於解碼序列之解碼器107及用於將序列顯示給使用者之顯示器106。
用於源器件101及接收器件102之實例器件包括位於電腦網路上之伺服器、工作站或其他桌上型計算器件，及諸如膝上型電腦之行動計算器件。其他實例包括數位電視廣播系統及諸如蜂巢式電話之接收器件、數位電視、數位相機、數位視訊相機或其他數位記錄器件、諸如具有視訊能力之蜂巢式無線電電話及衛星無線電電話之數位視訊電話、其他無線視訊器件及其類似物。
在一些情況下，源器件101及接收器件102各自包括用於對數位視訊資料進行編碼及解碼之編碼器/解碼器(CODEC)(未圖示)。在彼情況下，源器件及接收器件兩者可包括傳輸器及接收器以及記憶體及顯示器。以下概述之編碼技術中之許多者在包括編碼器之數位視訊器件的背景下得到描述。然而，應理解，編碼器可形成CODEC之一部分。
舉例而言，源器件101包括對視訊影像之序列內之像素模塊進行操作以便將視訊資料編碼為壓縮格式的編碼器104。舉例而言，源器件101之編碼器104可將待傳輸之視訊影像訊框劃分為包含許多較小影像模塊之巨模塊。對於影像訊框中之每一巨模塊，源器件101之編碼器104針對已傳輸之先前視訊訊框(或後續視訊訊框)搜尋儲存於記憶體103中之巨模塊以識別類似巨模塊，且連同運動向量對巨模塊之間的差異進行編碼，該運動向量識別來自先前訊框之用於編碼之巨模塊。源器件101可支援可導致編碼過程期間各種任務或反覆之終止的可程式化臨限值以便減少計算之數目且節約功率。
接收器件102之接收器108接收運動向量及經編碼之視訊資料，且解碼器107執行運動補償技術以產生用於經由顯示器106向使用者顯示之視訊序列。熟習此項技術者將易於認識到與其顯示經解碼資料，寧可採取各種其他動作，包括儲存資料，重新格式化資料或重新傳輸經解碼資料。接收器件102之解碼器107亦可實施為編碼器/解碼器(CODEC)。在彼情況下，源器件及接收器件兩者可能能夠對數位視訊序列進行編碼、傳輸、接收及解碼。
圖2為說明併有根據本文中所描述之技術壓縮數位視訊序列之視訊編碼器203之實例源器件101的方塊圖。例示性數位源器件101經說明為諸如行動計算器件、個人數位助理(PDA)、無線通信器件、無線電電話及其類似物之無線器件。然而，本揭示案中之技術不限於無線器件，且可易於應用於包括非無線器件之其他數位視訊器件。
在圖2之實例中，數位視訊器件101經組態以經由傳輸器202及天線201傳輸經壓縮數位視訊序列。視訊編碼器203對視訊序列進行編碼且在傳輸之前於視訊記憶體儲存器205內緩衝經編碼數位視訊序列。記憶體儲存器205亦可儲存電腦可讀指令及資料用於由視訊編碼器203在編碼過程期間使用。記憶體205可包含同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)、硬碟、快閃記憶體、電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)或其類似物。自記憶體205提取視訊訊框204用於編碼。如下文所詳細描述，視訊編碼器203實施經組態以最佳化由視訊編碼器203執行之視訊編碼的QP最佳化模組(QPOM)206。QPOM 206藉由具有判定在編碼過程期間將由編碼器203使用何參數之指令而促進位元率控制。
圖3中說明併有QPOM之例示性資料壓縮系統300。首先向預處理器301呈遞視訊信號305以準備壓縮。預處理器301可服務於多種目的，或可被完全自系統排除。舉例而言，預處理器301可將視訊信號305格式化為較易於由壓縮系統處理之分量。將預處理器301之輸出呈遞給編碼器302。編碼器302量化其已接收之資料，接著壓縮量化係數。所執行之量化取決於來自QPOM 303之反饋量化參數307。編碼器302及QPOM 303可一同構成編碼系統308或CODEC。QPOM 303利用特徵化當前經編碼視訊片段之統計資料以適應性地設定量化參數用於編碼下一視訊片段。適應性地設定用於正經編碼視訊之量化參數的此過程在下文得到較為詳細的描述。一旦資料經量化，其即被發送至格式化輸出位元流306用於傳輸之格式化器304。格式化器304取得速率受控資料且將資料組譯為經格式化位元流用於經由通信頻道傳輸。在如此做的過程中，格式化器304可將補充資訊附加至資料。舉例而言，可由格式化器304將指示模塊開始、訊框開始、模塊號碼、訊框號碼及量化資訊之信號附加至資料信號。
基於模塊之視訊寫碼廣泛地用於諸如H.261/H.263、MPEG1/2/4及最新H.264/AVC之視訊寫碼標準中。在基於模塊之視訊寫碼系統中，逐模塊地處理輸入視訊訊框。通常使用之模塊大小為16×16，其亦稱為巨模塊。圖4展示基於模塊之視訊編碼之一實例的方塊圖。熟習此項技術者將易於認識到額外特徵為可能的。圖4提供對編碼器之操作及其對QP之使用的廣泛綜述。對於每一輸入之資料視訊模塊401，系統產生一預測模塊413。預測模塊413由執行空間預測(使用已存相鄰者在同一訊框內之預測)或時間預測(跨越訊框之預測)之預測模組410形成，且可用於後續編碼過程417。接著藉由自來自訊框401之相應原始視訊模塊之值減去預測模塊之值而計算殘餘模塊402。殘餘模塊402接著行進通過變換模組403，該變換模組403(例如)對殘餘模塊402執行離散餘弦變換(DCT)變換。在變換之後，於量化模組404處使用選定量化參數來量化殘餘模塊。一組經量化變換係數405接著在作為經編碼位元流409被發送出之前於係數掃描模組406處經掃描為1維向量且於熵寫碼模組408處經熵寫碼。
如由區塊416所示，量化參數不僅用以量化模塊，且亦判定量化效率。藉由對經量化殘餘模塊進行解量化416及反相415而重建殘餘模塊414。此經重建模塊412接著被儲存411且不僅在判定此特定模塊之量化參數之效率中使用，而且用於將來模塊之後續預測418。
圖5說明QPOM 303之操作過程500之一可能實施例的概括流程圖。過程500藉由接受第一巨模塊而在開始狀態501處開始。對於第一巨模塊，可藉由預設方法(例如，蠻力最佳化搜尋)判定QP之預測值。蠻力最佳化搜尋包含對於所有可能QP值反覆，針對每一者應用成本量度及選擇產生最佳成本量度之QP(如先前所論述)。熟習此項技術者將認識到存在用於選擇初始預測QP之各種替代方法，諸如基於視訊信號之統計性質之預設或全局預測，此等替代方案中之任一者將足夠，只要所得QP提供合理量化。對於後續巨模塊，過程500可基於相鄰QP或先前最佳QP選擇預測QP。若當前巨模塊在訊框之角落處(亦即，相鄰者不可用)，則可針對預測QP使用替代相鄰者或預設值。一旦已選擇預測QP，過程500即在狀態502處識別QP之範圍以進行評估。過程500在整個QP範圍上反覆，應用成本量度以判定範圍內之每一QP之效率。如以上所論述，成本量度可包含位元率-失真成本。一旦已判定最佳QP，過程500即於狀態506將預測QP插入至片標頭。此將為由系統用於此巨模塊之後續量化之QP。過程500接著在決定狀態503處判定是否更多巨模塊可用於處理。若巨模塊可用，則該過程將在狀態508關於下一巨模塊繼續。若巨模塊不可用，則該過程將在結束狀態509結束。
通常，所選範圍將簡單地以小於預測QP之整數偏移及大於預測QP之整數偏移擴展(亦即，+/-3)。然而，所選範圍可在QP以上或以下偏置且可取決於所量化之訊框之類型。舉例而言，H.264包含I、P或B訊框。與B訊框相比，I及P訊框較頻繁地由其他訊框參考以恢復影像資訊。因此，I及P訊框通常應經較少量化以使得其資訊不損失。因此，在辨識出I或P訊框之後，QPOM即可替代地選擇偏置至較低QP之範圍(亦即，比預測QP小2及僅比預測QP大1)。此將增加最佳QP小於預測QP之機會。相反，將存在向上偏置為較佳之場合，亦即，在需要高位元率而對品質較少強調之系統中。
因此，已描述用於對視訊編碼之新穎且改良之方法及裝置。熟習此項技術者應瞭解，可將結合本文中所揭示之實施例而描述的各種說明性邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已大體在功能性方面描述各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟。將該功能性實施為硬體還是軟體視特定應用及強加於整個系統之設計約束而定。熟習此項技術者認識到硬體及軟體在此等情況下之可互換性，及如何針對每一特定應用最佳地實施所描述之功能性。作為實例，結合本文中所揭示之實施例而描述的各種說明性邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟可藉由數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、諸如暫存器及FIFO之離散硬體組件、執行一組韌體指令之處理器、任何習知可程式化軟體模組及處理器或其任何組合實施或執行。處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。軟體模組可駐留於RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、暫存器、硬碟、抽取式磁碟、CD-ROM或此項技術中已知之任何其他形式的儲存媒體中。熟習此項技術者將進一步瞭解遍及以上描述可參考之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及碼片由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合表示。
提供較佳實施例之先前描述以使任何熟習此項技術者能夠製作或使用所揭示實施例。熟習此項技術者將易見對此等實施例之各種修改，且本文中所界定之一般原理可應用於其他實施例而無需使用發明權限。因此，所揭示實施例並不意欲限於本文中所展示之實施例，而是將符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵一致的最廣範疇。
100．．．系統
101．．．源器件/數位視訊器件
102．．．接收器件
103．．．記憶體
104．．．視訊編碼器
105．．．傳輸器
106．．．顯示器
107．．．解碼器
108．．．接收器
109．．．通信鏈路
201．．．天線
202．．．傳輸器
203．．．視訊編碼器
204．．．視訊訊框
205．．．視訊記憶體儲存器/記憶體
206．．．QP最佳化模組(QPOM)
300．．．資料壓縮系統
301．．．預處理器
302．．．編碼器
303．．．QPOM
304．．．格式化器
305．．．視訊信號
306．．．輸出位元流
307．．．反饋量化參數
308．．．編碼系統
401．．．資料視訊模塊/訊框
402．．．殘餘模塊
403．．．變換模組
404．．．量化模組
405．．．經量化變換係數
406．．．係數掃描模組
408．．．熵寫碼模組
409．．．經編碼位元流
410．．．預測模組
411．．．儲存
412．．．經重建模塊
413．．．預測模塊
414．．．殘餘模塊
415．．．反相
416．．．區塊/解量化
417．．．後續編碼過程
418．．．後續預測
圖1為如用於本發明之一實施例中之編碼源器件及解碼接收器件之最高層級方塊圖。
圖2為本發明之一實施例中之源器件之示意圖，該源器件如本發明之實施例中所描述而實施一QP最佳化模組。
圖3為說明利用QP最佳化模組之編碼系統之總方塊圖。
圖4為使用量化參數之模塊編碼過程之方塊圖。
圖5為QP最佳化模組之操作流程之示意圖。
(無元件符號說明)

Claims (44)

  1. 一種用於編碼視訊之系統，其包含：一儲存器，其含有一包含一巨模塊之視訊訊框；一量化模組，其經組態以：判定在該相同視訊訊框中用於該巨模塊之複數個相鄰巨模塊之多個量化參數為該巨模塊；判定用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之一平均值；基於用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值選擇一預測之量化參數；及選擇用於量化該巨模塊之多個量化參數之一範圍，其中該範圍為可能量化參數的一子集且該範圍係基於該預測之量化參數之值；一模組，其經組態以判定該範圍中導致該巨模塊之最佳量化的一量化參數；及一編碼器，其經組態以使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
  2. 如請求項1之系統，其中經組態以判定一量化參數之該模組包含先前運動搜尋之一快取記憶體。
  3. 如請求項1之系統，其中經組態以判定一量化參數之該模組包含框內模式決定結果之一快取記憶體。
  4. 如請求項1之系統，其中該儲存器包含動態記憶體。
  5. 如請求項1之系統，其中該儲存器包含一硬碟。
  6. 如請求項1之系統，其中判定該量化參數包含經由該範 圍重複施加一成本準則以判定在該範圍內每一量化參數之效率。
  7. 如請求項6之系統，其中該成本準則包含一速率-失真成本。
  8. 如請求項1之系統，其中該範圍係進一步基於視訊訊框之形式。
  9. 如請求項1之系統，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值係使用兩個相鄰巨模塊之量化參數之平均值而判定。
  10. 如請求項1之系統，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值係使用三個相鄰巨模塊之量化參數之平均值而判定。
  11. 如請求項1之系統，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值係使用四個相鄰巨模塊之量化參數之平均值而判定。
  12. 如請求項1之系統，其中在無相鄰巨模塊之情況下，該預測之量化參數係基於一預設量化參數值而選擇。
  13. 如請求項1之系統，其中在相鄰巨模塊不可用時所有可能的量化參數值係使用於該預測之量化參數之該選擇中。
  14. 如請求項7之系統，其中該模組包含一儲存用於該等相鄰巨模塊之每一者之該等量化參數的緩衝器。
  15. 如請求項1之系統，其中該系統為一蜂巢式電話。
  16. 如請求項1之系統，其中該巨模塊之該最佳量化包含用 於該巨模塊之最低位元率-失真成本。
  17. 一種用於編碼視訊之系統，其包含：用於接收一包含一用於量化之巨模塊之視訊訊框的構件；用於判定在該相同視訊訊框中用於該巨模塊之複數個相鄰巨模塊之多個量化參數為該巨模塊之構件；用於判定用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之一平均值之構件；用於基於用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值選擇一預測之量化參數之構件；用於選擇用於量化該巨模塊之多個量化參數之一範圍的構件，其中該範圍為可能量化參數的一子集且該範圍係基於該預測之量化參數之值；用於判定該範圍中導致該巨模塊之最佳量化值的量化參數之構件；及用於使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼之構件。
  18. 如請求項17之系統，其中用於選擇量化參數之一範圍之該構件包含先前運動搜尋之一快取記憶體。
  19. 如請求項17之系統，其中用於選擇量化參數之一範圍之該構件包含框內模式決定結果之一快取記憶體。
  20. 如請求項17之系統，其中該接收一視訊訊框之構件包含一電子儲存器。
  21. 如請求項20之系統，其中該儲存器為一電腦記憶體。
  22. 如請求項17之系統，其中用於判定該量化參數之構件包 括用於經由該範圍重複施加一成本準則之構件，以判定在該範圍內每一量化參數之效率。
  23. 如請求項22之系統，其中該成本準則包含一速率-失真成本。
  24. 如請求項17之系統，其中該範圍係進一步基於視訊訊框之形式。
  25. 如請求項17之系統，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值係使用兩個相鄰巨模塊之量化參數之平均值而判定。
  26. 如請求項17之系統，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值係使用三個相鄰巨模塊之量化參數之平均值而判定。
  27. 如請求項17之系統，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值係使用四個相鄰巨模塊之量化參數之平均值而判定。
  28. 如請求項17之系統，其中在無相鄰巨模塊之情況下，該預測之量化參數係基於一預設量化參數值而選擇。
  29. 如請求項23之系統，其中在相鄰巨模塊不可用時所有可能的量化參數值係使用於該預測之量化參數之該選擇中。
  30. 如請求項17之系統，其中該用於選擇用於量化該巨模塊之多個量化參數之範圍之構件包含一量化參數最佳化模組之至少一部分。
  31. 如請求項17之系統，其中該用於判定該量化參數之構件 包含一量化參數最佳化模組之至少一部分。
  32. 如請求項17之系統，其中該對該巨模塊編碼之構件包含一視訊編碼器。
  33. 如請求項17之系統，其中該巨模塊之該最佳量化包含該巨模塊之最低位元率-失真成本。
  34. 一種用於編碼視訊之方法，其包含以下步驟：接收一包含一用於量化之巨模塊之視訊訊框；判定在該相同視訊訊框中用於該巨模塊之複數個相鄰巨模塊之多個量化參數為該巨模塊；判定用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之一平均值；基於用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值選擇一預測之量化參數；選擇用於量化該巨模塊之量化參數之一範圍，其中該範圍為可能量化參數的一子集且該範圍係基於該預測之量化參數之值；判定該範圍中導致該巨模塊之最低失真值的量化參數；及使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
  35. 如請求項34之方法，其中該判定該量化參數之步驟包括快取先前運動搜尋之步驟。
  36. 如請求項34之方法，其中該判定該量化參數之步驟包括快取框內模式決定結果之步驟。
  37. 如請求項34之方法，其中該判定該量化參數之步驟包括 經由該範圍重複施加一成本準則以判定在該範圍內每一量化參數之效率之步驟。
  38. 如請求項37之方法，其中該成本準則包含一速率-失真成本。
  39. 如請求項34之方法，其中該範圍係進一步基於視訊訊框之形式。
  40. 如請求項34之方法，其中用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之平均值係使用兩個相鄰巨模塊、三個相鄰巨模塊或四個相鄰巨模塊的量化參數之平均值而判定。
  41. 如請求項34之方法，其中在無相鄰巨模塊之情況下，該預測之量化參數係基於一預設量化參數值而選擇。
  42. 一種用於編碼視訊之系統，其包含：一儲存器，其含有一包含一巨模塊之視訊訊框；一量化模組，其經組態以：快取先前運動搜尋；判定在該相同視訊訊框中用於該巨模塊之複數個相鄰巨模塊之多個量化參數為該巨模塊；判定用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之一平均值；基於用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值選擇一預測之量化參數；及選擇用於量化該巨模塊之多個量化參數之一範圍，其中該範圍係基於該預測之量化參數之值；一模組，其經組態以至少部分基於該等經快取先前運 動搜尋中之至少一者判定導致該巨模塊之最佳量化在該範圍中的一量化參數；及一編碼器，其經組態以使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
  43. 一種用於編碼視訊之系統，其包含：一儲存器，其含有一包含一巨模塊之視訊訊框；一量化模組，其經組態以：快取框內模式決定結果；判定在該相同視訊訊框中用於該巨模塊之複數個相鄰巨模塊之多個量化參數為該巨模塊；判定用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之一平均值；基於用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值選擇一預測之量化參數；及選擇用於量化該巨模塊之多個量化參數之一範圍，其中該範圍係基於該預測之量化參數之值；一模組，其經組態以至少部分基於該等經快取框內模式決定結果中之至少一者判定導致該巨模塊之最佳量化在該範圍中的一量化參數；及一編碼器，其經組態以使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
  44. 一種包含一電腦可讀程式碼之電腦可讀媒體，該電腦可讀程式碼經調適以在一電腦上執行來執行一方法，該方法包含： 接收一包含一用於量化之巨模塊之視訊訊框；判定在該相同視訊訊框中用於該巨模塊之複數個相鄰巨模塊之多個量化參數為該巨模塊；判定用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之一平均值；基於用於該等相鄰巨模塊之該等量化參數之該平均值選擇一預測之量化參數；選擇用於量化該巨模塊之量化參數之一範圍，其中該範圍為可能量化參數的一子集且該範圍係基於該預測之量化參數之值；判定該範圍中導致該巨模塊之最低失真值的量化參數；及使用該判定之量化參數對該巨模塊進行編碼。
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